数控车床电动刀架换刀故障分析

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某公司一台沈阳数控机床有限公司生产的SSCK40/750数控车床，最大加工零件直径为400mm，最大车削长度为750mm ,机床配备有意大利DUPLOMATIC公司的十二工位电动刀架，具有双向换刀功能，可实现加工过程的就近换刀。CNC系统为BEIJING-FANUC Series Oi系统，具备高速、高精度控制的特点。机床在使用一段时间后，出现电动刀架换刀故障，故障的主要特征为：执行换刀指令时刀架连续旋转数圈后停留在某一刀位，而此刀位非程序中指定的刀位。
; g$ H7 P/ F/ _" i' R/ m1.故障分析。
   使机床处于空运行状态，以检验程序运行清况和故障因素。具体方法是：不装夹工件，调出某一零件加工程序，先执行循环启动，同时按下CNC上的GRAPH(图形)键，查看刀具运动轨迹是否正确，各程序执行清况是否正常。此时各运动指令均准确无误，但是当程序运行到换刀指令时，刀架连续回转不能准确定位，机床出现报警。按MESSAGE(报警信息)键，经查报警代号为1010和1011，故障原因为刀架锁紧和刀架旋转时间故障。按下RESET键，报警消除，机床可正常进行其他动作及程序，但遇到换刀指令时，同样出现上述故障。然后分别采用MDA和JOG两种状态执行换刀指令，故障情况和报警代号同自动循环状态。查看T形图1010和1011部分，按下循环启动执行程序，执行换刀指令时机床出现报警，此时T形图1010代码处于故障状态，按下RESET键，恢复为执行换刀指令前的正常状态。根据上述故障情况，初步分析故障原因是刀架上硬件问题。引起故障的原因可能为：①由于天气寒冷（此时室内温度低于0℃已连续多天），造成刀架液压系统动作不灵敏，刀架上定位销不能锁紧，刀架无法准确定位、锁紧；②刀架上编码器出现故障，机械转角无法转变为正常的电脉冲，导致换刀位不准确。
+ |- V' m  F( x+ q 2.故障排除
    对数控车床周边加大供热，温度维持在10℃左右，多日后重新开启机床电源，执行完正常的各轴回零动作及温机程序后，分别在CYCLE、MDA、JOG三种不同状态执行换刀指令，故障依旧，因此，可排除由于天气寒冷刀架液压系统引起故障的可能。此时，打开电动刀架后盖，拆除安装在电机主轴上的编码器，换上同型号编码器，连接好相应电路，重新启动机床，在三种状态下执行换刀指令，故障消失，刀架换刀正常。
; r3 ]* a% U0 ]: ^2 q! [% s2 ]4 s      编码器作为一种常用的位置检测元件，其主要作用是自动换刀时使定向控制主轴停在某一固定位置。只要数控系统发出换刀指令，利用控制轴脉冲编码器输出的信号使规定的刀具停留在固定的位置，因此，当出现上述自动刀架换刀故障时，可先从编码器上寻找故障源。